第五章电能与能源的可持续发展章节综合练 （word版含答案）

粤教版（2019）必修三 第五章 电能与能源的可持续发展 章节综合练
一、单选题
1．图为两段由同种材料制成的长度相同、粗细不同的电阻丝和的伏安特性曲线。关于这两段电阻丝，以下判断正确的是（　　）
A．电阻丝较细
B．电阻和的阻值之比3：1
C．若将电阻丝和串联在一起接入电路，两端的电压较大
D．若将电阻丝和并联在一起接入电路，消耗的电功率较大
2．某旅行充电器和某锂离子电池的铭牌如图所示，则以下说法正确的是（　　）
A．该锂电池充满电后可贮存5.04×106C的电量
B．用该充电器给锂电池充电时，充电器输出功率为7.4W
C．用该充电器给该锂电池充电时，电池内部锂离子是从正极运动到负极
D．若给该锂电池充满电，需要消耗25200J的电能
3．如图，电动机M与灯泡L串联在电路中，M的线圈电阻为2，电源的电动势为16V、内阻为1，灯泡电阻为5。闭合开关S后，M正常运转，M线圈上产生的热功率为2W，V为理想电压表，则（　　）
A．电压表示数为2V
B．电动机的输出功率为8W
C．电源的输出功率为16W
D．电源的效率为87.5%
4．智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置。充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，一般在0.60～0.70之间（包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗）。如图为某一款移动充电宝，其参数见表，下列说法正确的是（　　）
容量 20000mAh 兼容性 所有智能手机
边充边放 否 保护电路 是
输入 DC：5V2AMAX 输出 DC：5V0～1A～2.5A
尺寸 56×82×22mm 转换率 0.60
产品名称 索扬SY10-200 重量 约430g
A．给充电宝充电时将电能转化为内能
B．20000mA h的mA h是能量的单位
C．参数“DC5V”中“DC”指直流电的意思
D．充电宝以最大电流输出时可工作10小时
5．关于功和能，下列说法正确的是（　　）
A．功就是能，功可以转化为能 B．做功越多，物体的能越大
C．能量转化中，做的功越多，能量转化越多 D．功是矢量，所以有正负
6．如图所示，R0、R1为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r（rA．电源的输出功率P出逐渐增大 B．定值电阻R0消耗的功率逐渐增大
C．A1示数减少量等于A3示数减少量 D．A1示数减小，A2示数增大，A3示数减小
7．如图，灯泡的电阻不变，闭合电键，变阻器滑片向左移动的过程中（　　）
A．灯泡功率一直变小 B．内阻损耗功率一直变小
C．电源总功率一直变大 D．电源输出功率一直变大
8．功率为10W的发光二极管（LED灯）的亮度与功率为60W的白炽灯相当。假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代，估算全国一年节省的电能最接近（　　）
A．8108kWh B．81010kWh C．81012kWh D．81014kWh
9．某型号玩具小车的电动机额定工作电压为5V，工作电流为200mA，车上装有的太阳能电板，可用太阳能电板为该模型的电池供电。已知太阳辐射的总功率约为，太阳到地球的距离为，假设太阳光传播到达地面约有40%的能量损耗，小车的太阳能电板的光电转化效率为16%，若垂直电板光照6h，则该玩具小车可工作时间约为（　　）
A．4h B．6h C．8h D．10h
10．一般家用电冰箱一天消耗的电能约1度（1度＝1），此能量最接近下列哪个用电器正常工作时，一直使用一天消耗的电能（　　）
A．一只照明的电灯 B．一台空调
C．一台电磁炉 D．一只微波炉
11．图为某电动自行车的相关参数，已知该电动车在额定输出功率状态下，在某水平道路上匀速运动的速度为10m/s，下列分析正确的是（　　）
规格 后轮驱动直流永磁毂电机
车型 电动自行车 额定输出功率 120W
整车质量 30kg 额定转速 240r/min
最大载量 120kg 额定电压 40V
续行里程 大于40km 额定电流 3.5A
A．该电动车后轮电机的线圈内阻约为11.43Ω
B．电动车在上述水平道路上匀速运动时受到的阻力为14N
C．额定输出功率状态下的该电动车电机的发热功率为20W
D．该电动车的车轮半径大约为0.8m
12．电阻R1、R2按图示方法接入电压恒定的电源上，闭合电键后保持R1的阻值不变，改变R2的阻值，则关于R1消耗的功率P1的说法正确的是（　　）
A．R2增大，P1增大 B．R2增大，P1减小
C．R2减小，P1减小 D．R2减小，P1不变
13．智能机器人可以服务人类生活。如图甲所示为一款新型送餐机器人，内部电路如图乙所示，它的直流电动机额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源两极间，电动机恰好能正常工作。下列说法正确的是（　　）
A．电动机消耗的总功率为
B．电动机消耗的热功率为
C．电源的输出功率为
D．电源的效率为
14．如图是某同学对电动牙刷的微型电动机进行研究的实验电路，其操作如下：闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值，当理想电压表的示数为0.3V时，电动机不转动，此时理想电流表示数为60mA；重新调节R使电动机正常运转，此时电压表和电流表的示数分别为2.4V和100mA。则这台电动机正常运转时的输出功率为（　　）
A．0.24W B．0.05W C．0.018W D．0.19W
15．如图所示，某户家庭有电炉、微波炉、洗衣机、电风扇等家用电器。停电时，用欧姆表测得A、B间电阻为R；供电后所有电器均使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则该户用电的总功率为（　　）
A．P=I2R
B．P=UI
C．
D．
二、填空题
16．两个额定电压为的白炽灯和的特性曲线如图所示。的额定功率约为_____W；现将和串联后接在的电源上，电源内阻忽略不计，此时的实际功率约为_____ W。
17．可持续发展
（1）可持续发展的核心：追求发展与______、______的平衡：既满足当代人的需求，又不损害子孙后代的需求．
（2）需要做好两方面：
①要大力提倡______；
②发展______能源以及天然气、清洁煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的______能源．
18．如图，电源电动势为12V，内阻r为1Ω，电阻R为1Ω，小灯泡L标有“6V 12W”，电动机线圈电阻RM为0.5Ω。开关闭合后，小灯泡和电动机均能正常工作，则电源的总功率为_________W；电动机的输出功率为_________W。
19．有两个电阻，标有“ ”字样，标有“ ”字样，若把它们串联起来使用允许通过的最大电流为________A；若把它们并联起来使用，则允许的最大电压为__________V。
三、解答题
20．生活中的许多用品都可以看作能量转化器，它们把能量从一种形式转化为另一种形式。请观察你家中的各种生活用品，分别指出它们工作时进行了哪些能量转化。
21．如图所示，电源电动势，小灯泡标有“，”。开关接1，当变阻器调到时，小灯泡正常发光；现将开关接2，小灯泡和微型电动机M均正常工作，电动机的线圈电阻为。求：
（1）电源的内阻；
（2）正常工作时电动机的输出功率。
22．手持小型电风扇的额定电压为8V，正常工作时的电流为2A，电风扇的电机内阻为0.6Ω，求电风扇正常工作时的电功率。
23．除了常见的煤炭、石油外，可利用的能源还有哪些？
24．电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧开以前的加热状态，另一种是水烧开后的保温状态，如图所示是电饭锅的电路图，R1是一个电阻，R2是加热用的电阻丝。
（1）自动开关S接通和断开时，电饭锅分别处于哪种状态？
（2）要使R2在保温状态下的功率是加热状态时的，R1与R2的比值应该是多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
B．图线的斜率表示电阻的倒数，电阻和的阻值之比
选项B错误；
A．电阻丝电阻较小，根据
可知，横截面积较大，则较粗，选项A错误；
C．电阻丝电阻较小，若将电阻丝和串联在一起接入电路，两端的电压较大，选项C正确；
D．电阻丝电阻较小，若将电阻丝和并联在一起接入电路，根据
则消耗的电功率较小，选项D错误。
故选C。
2．C
【详解】
A．该锂电池充满电后可贮存的电量
选项A错误；
B．用该充电器给锂电池充电时，充电器输出功率为
P=IU=2×5W=10W
选项B错误；
C．用该充电器给该锂电池充电时，电池内部带正电的锂离子是从正极运动到负极，选项C正确；
D．若给该锂电池充满电，需要消耗的电能
E=U′Q=3.7×5040J=18648J
选项D错误。
故选C。
3．B
【详解】
A．M线圈上产生的热功率为2W，则
可得
I=1A
则电压表读数
选项A错误；
B．电动机的输出功率为
选项B正确；
C．电源的输出功率为
D．电源的效率为
选项D错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．充电宝充电时将电能转化为化学能，不是内能，选项A错误；
B．20000mA h的mA h是电量的单位，选项B错误；
C．参数“DC5V”中“DC”指直流电的意思，选项C正确；
D．充电宝以最大电流2.5A输出时可工作
选项D错误。
故选C。
5．C
【详解】
A．功是能量转化的量度，不是同一个概念，故A错误；
B．做功越多，物体能量转化越多，不是物体的能量越多，故B错误；
C．能量转化中，做的功越多，能量转化越多，故C正确；
D．功是标量，正负号表示能量的增减，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】
A．设电路外电阻为R外，则电源的输出功率为
根据数学知识可知当R外=r时，P出最大；当R外＜r时，P出随R外的增大而增大；当R外＞r时，P出随R外的增大而减小。滑动变阻器滑片从右向左滑动的过程中，R逐渐增大，则R外逐渐增大，由题意可知R外＞r，所以P出逐渐减小，故A错误；
B．因为R外逐渐增大，所以电路总电流逐渐减小，则定值电阻R0消耗的功率逐渐减小，故B错误；
CD．因为电路总电流减小，即A1示数减小，所以电源内电压减小，路端电压增大，则R1两端电压增大，通过R1的电流增大，即A2示数增大，根据并联电路电流关系可知A3示数减小，且A3示数的减少量大于A1示数的减少量，故C错误，D正确。
故选D。
7．C
【详解】
ABC．变阻器滑片向左移动的过程中，变阻器接入电路的电阻一直减小，电路总电阻一直减小，总电流一直增大，灯泡功率一直增大，内阻损耗功率一直增大，电源总功率一直增大，故AB错误，C正确；
D．设电路的外电阻为R，电源电动势为E，内阻为r，则电源输出功率为
根据数学知识可知当R=r时，P最大；当R＜r时，P随R的减小而减小；当R＞r时，P随R的减小而增大。由于不知道开始时R与r的关系，所以无法判断电源输出功率的变化情况，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】
全国的户数约为
n=
每个家庭一天电灯5小时，则节约的电能为
E=2×(60-10)×10-3kW×5h=0.5kW·h
全国一年节省的电能最接近
W=365nE=365×4.3×108×0.5kW·h≈7.8×1010kW·h
故选B。
9．C
【详解】
由于太阳辐射为球面状，则单位面积上接收的功率
P = ，S = 4π × (1.5 × 1011)2m2
垂直电板光照6h，玩具小车吸收太阳能后转化成的电能为
E = P × 60% × 16% × 0.01 × 6 × 3600
玩具小车的电动机消耗的功率为
P0 = UI = 5 × 0.2W = 1W
则玩具小车最长可工作时间约为
t = = 3.84 × 1025s = 8h
故选C。
10．A
【详解】
一般灯具的功率约10-60W，一天的耗电约0.24-1.44度；电磁炉的功率约1800-2100W，一天的耗电约43.2-50.4度；微波炉的功率约1000-1300W，一天的耗电约24-31.2度；空调的功率约800-1500W，一天的耗电约19.2-36度。故最接近的是A，则BCD错误。
故选A。
11．C
【详解】
AC．该电动车额定电压下工作时的线圈发热功率为
由
可得后轮电机的线圈内阻为
故A错误，C正确；
B．该电动车额定电压下工作时的输出功率为120W，由
可以计算得阻力为
故B错误；
D．由
可得该电动车的车轮半径为
故D错误。
故选C。
12．B
【详解】
R1消耗的功率
R1的阻值不变，发现，R2增大时，P1减小，R2减小时，P1增大。
故选B。
13．D
【详解】
A．电动机消耗的总功率为
故A错误；
B．电动机消耗的热功率为
故B错误；
C．电源的输出功率为
故C错误；
D．电源的效率为
故D正确。
故选D。
14．D
【详解】
当理想电压表的示数为0.3V时，电动机不转动，电动机看做纯电阻，根据
得电动机内阻为
重新调节R使电动机正常运转，电动机的功率
电动机的发热功率为
则电动机正常运转时的输出功率为
故D正确，ABC错误。
故选D。
15．B
【详解】
B．加在用户两端的电压为U，电路中的电流为I，所以该户用电的总功率为
故B正确；
ACD．用户洗衣机、电风扇等家用电器为非纯电阻电器，其电功率不可以用
或
计算。更不能用
计算。故ACD错误；
故选B。
16． 99 15
【详解】
[1] 由图可知，当电压为220V时，L2的电流为0.45A，故L2的额定功率
[2] 两电阻串联时，流过两电阻的电流相等，而总电压应为220V，由U-I图象可知，串联时电流应为0.25A，，此时L2的电压为60V，故此时L2的功率
17． 资源 环境 节约能源 可再生 清洁
【详解】
略
18． 36 5.5
【详解】
[1]根据闭合电路欧姆定律有
解得
电源的总功率为
[2]通过小灯泡的电流为
通过电动机的电流为
电动机的输出功率为
19． 0.2 20
【详解】
[1]根据公式
可得
，
所以串联起来，允许通过的最大电流为0.2A。
[2] 根据公式
可得
，
所以并联起来，允许的最大电压为20V。
20．见解析
【详解】
电饭煲主要将电能转化为内能，洗衣机主要将电能转化为动能，微波炉主要将电能转化为微波的能量，电烤箱主要将电能转化为内能，等等。
21．（1）；（2）
【详解】
（1）小灯泡正常发光，干路电流
根据闭合电路欧姆定律
解得
（2）电动机两端电压
正常工作时电动机的输出功率
解得
22．16W
【详解】
电流做功功率为
P=UI=8V×2A=16W
23．水能、风能、潮汐能、太阳能、核能等
【详解】
略
24．（1）见解析；（2）
【详解】
（1）自动开关K接通时，R1被短路，电路中只有加热用的电阻丝R2接入电路，由电功率公式可知电阻丝R2的功率大，电饭锅处于加热状态；
自动开关K断开时，R1与R2串联，电路中电阻变大，电热丝R2两端电压减小，电功率变小，电饭锅处于保温状态。
（2）电饭锅加热时，R2的功率为
保温时，R2的功率为
要使R2在保温状态下的功率是加热状态时的，即
联立解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页